Уроки по созданию игр и работе с 3d графикой

Microsoft .NET Framework – это, предложенная компанией Microsoft, программная технология, основной задачей которой является предоставление разработчику набора очень удобных средств для разработки как простых программ, так и web приложений. В этом уроке вы немного подробнее може узнать о технологии .NET от Microsoft.

Для того, чтобы перейти к разработке собственных приложений с помощью языка C# и платформы .NET, необходимо получить базовые сведения о синтаксисе языка.
В этом уроке мы познакомимся с ним. Минимальный достаточный уровень, от которого вы сможете оттолкнуться для дальнейшего прохождения уроков и самостоятельного глубокого изучения C#.

Чтобы стоить более гибкие и качественные приложения, вам потребуются базовые знания о классах в C#. В этом уроке мы разработает простейшее приложение, которое пояснит вам самые основные принципы работы с классами и позволит параллельно с последующими уроками закреплять полученные знания на практике.

В этой части главы («Работаем с оконными элементами») вы узнаете об основах и достоинствах Windows.Forms в .NET Framework. Теоретическое введение предшествует дальнейшим ознакомительным урокам, посвященным Windows.Forms, которые мы в дальнейшем будем активно использовать у уроках программирования 2D и 3D графики.

В этом уроке мы получим практические навыки работы с оконными приложениями в .NET. Благодаря выполнению урока вы получите минимальное необходимое понимание в работе Windows.Forms, а именно:  
как создать новое оконное приложение в C# .NET,
как добавить новые элементы на форму,
как отследить перемещение мыши по форме, а так же некоторые общие принципы. Это станет базисом для вашего дальнейшего активного изучения Windows.Forms

В этом уроке мы разберем еще несколько популярных задач в Windows.Forms: создание меню приложения, добавление в него элементов, создание панели управления, вызов диалогового окна выбора файла, загрузка изображения в приложение, создание и вызов дополнительной формы.

В данной главе мы рассмотрим вопрос многопоточности и того, как она реализована в среде .NET Framework. Понимание задач и методов многопоточного программирования является очень важной темой, нуждающейся в подробном изучении для создания современных высококачественных и производительных программ.
Изучив теоретическое введение, мы перейдем к простейшему приложению, которое продемонстрирует принципы работы многопоточного приложения.

В этом уроке создается простейшее многопоточное консольное приложение, которое позволит вам познакомиться с принципом построения таких приложений. На основе полученных знаний вы сможете самостоятельно изучать тему, а также понять и разобраться в принципах работы более сложных многопоточных приложений.

OpenGL - это некая спецификация включающая в себя несколько сотен функций. Она определяет независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс. В этом уроке вы ознакомитесь с базовой информацией об OpenGL, которая позволит вам лучше понимать принципы эволюции OpenGL от версии к версии, его историю и другую полезную информацию для программиста 2D/3D графики.

Tao Framework – это свободно распространяемая библиотека с открытым исходным кодом, предназначенная для быстрой и удобной разработки кросс-платформенного мультимедийного программного обеспечения в среде .NET Framewrok и Mono. В этой части главы мы рассмотрим, что такое библиотека Tao Framework и почему она является таким необходимым инструментом в руках современного разработчика мультимедийного программного обеспечения.

Эта часть главы имеет скорее символический характер и может пригодиться лишь в том случае, если в процессе установки Tao Framework у вас возникли проблемы, так как установка крайне проста и сводится к нажатию кнопки «Далее» определенного количества раз, а затем - завершения установки.
В уроке подробно расписан процесс установки, а также разобраны возможные проблемы, которые часто возникали у посетителей сайта.

В этом уроке на основе тестового приложения мы проверим работоспособность библиотеки Tao: сначала мы подключим ее к проекту, затем проведем инициализацию библиотеки и инициализацию OpenGL, а в качестве проверки визуализируем сферу с помощью библиотеки FreeGlut.
Мы не будем вдаваться в подробности настройки и инициализации OpenGL в C# - мы лишь проверим работоспособность и научимся размещать специальный элемент управления, предназначенный для визуализации сцены в окне программы. На выходе мы получим простейшее приложение с визуализацией трехмерной сферы.

В этой главе мы углубимся в вопросы первоначальной инициализации OpenGL, которая предшествует визуализации любой трехмерной сцены. В предыдущей главе мы рассмотрели пример программы, визуализировавшей каркас трехмерной сферы, но не углублялись в процесс настройки нашего приложения. Теперь мы полностью проанализируем код этого приложения и объясним, каким образом происходит инициализация OpenGL и реализуется визуализация объектов.

В этой уроке мы познакомимся с визуализацией простейших примитивов (2D примитивов). Вы узнаете подробнее о работе команд glVertex, а также на практике используете их для визуализации двухмерного рисунка из линий.

В данной части главы мы более подробно познакомимся с методами визуализации 2D примитивов. Пример, рассматриваемый в данной главе, будет немного более сложным, но при этом динамичным и более интересным: мы реализуем оконное приложение, на котором будет визуализирован треугольник, на котором будет разложен цветовой спектр. Спектр будет меняться с помощью элементов управления, расположенных на форме.

В данной главе мы рассмотрим процесс создания программы, задачей которой будет визуализация графика заданной функции.
Особенностью программы будет то, что в ней будет анимированно демонстрироваться то, как меняются значения функции на графике. Вы получите возможность попрактиковаться в реализации анимации при визуализации 2D изображений.

Целью данной главы будет создание простого растрового редактора в OpenGL с использованием C# .NET. Небольшое приложение, по своей функциональности напоминающее Windows Paint. В процессе реализации этой главы вы закрепите навыки 2D визуализации, а также построения приложения, включающего большое количество инструментов и методов платформы .NET. В первой части главы будет обозначена цель и шаги ее реализации в ходе урока. После рассмотрения общего принципа функционирования программы, мы создадим основу оконного приложения, необходимые меню, панели инструментов и другие элементы. Создав основу оболочки программы, мы сначала добьемся минимального уровня работы программы – рисование лишь одной тестовой кистью, слой будет работать только один, цвет рисования нельзя будет изменять.

Целью данной главы будет создание простого растрового редактора в OpenGL с использованием C# .NET. Небольшое приложение, по своей функциональности напоминающее Windows Paint. В процессе реализации этой главы вы закрепите навыки 2D визуализации, а также построения приложения, включающего большое количество инструментов и методов платформы .NET.

Во второй части главы мы доведем до ума оболочку программы, а именно добавим несколько инструментов рисования, функцию выбора цвета.

Целью данной главы будет создание простого растрового редактора в OpenGL с использованием C# .NET. Небольшое приложение, по своей функциональности напоминающее Windows Paint.
В процессе реализации этой главы вы закрепите навыки 2D визуализации, а также построения приложения, включающего большое количество инструментов и методов платформы .NET.

Целью третьей части главы будет завершить реализацию системы слоев и обновить систему их визуализации, повысив быстродействие, учитывая алгоритм их взаимодействия при визуализации.

Целью данной главы будет создание простого растрового редактора в OpenGL с использованием C# .NET. Небольшое приложение, по своей функциональности напоминающее Windows Paint. В процессе реализации этой главы вы закрепите навыки 2D визуализации, а также построения приложения, включающего большое количество инструментов и методов платформы .NET.

В четвертой части главы мы будем работать над завершением оболочки программы: функционированием меню, взаимодействием элементов и т.д.

Целью данной главы будет создание простого растрового редактора в OpenGL с использованием C# .NET. Небольшое приложение, по своей функциональности напоминающее Windows Paint. В процессе реализации этой главы вы закрепите навыки 2D визуализации, а также построения приложения, включающего большое количество инструментов и методов платформы .NET.

В пятой части главы мы будем работать над оптимизацией функции визуализации: реализуем использование дисплейных списков и отрисовку массивов вершин.

Как известно, существует множество способов изменения и редактирования изображений с помощью цифровых методов. Результат обработки изображений при этом зависит от того, какие операции вы можете произвести с изображением после того, как оно попало на ваш компьютер. В этом уроке мы рассмотрим алгоритмическую основу для реализации графических фильтров.

В этой части урока мы рассмотрим практическую реализацию фильтрации двухмерного изображения. Реализацию фильтров мы добавим к уже разработанному в предыдущей главе примеру, демонстрирующему основы создания графического редактора.

Построение гладких кривых или поверхностей в соответствии с набором заданных вершин является типовой задачей компьютерной графики. В этой главе вы познакомитесь с теоретической частью, изучение которой вам необходимо для дальнейшей реализации визуализации сплайнов в нашем приложении.

В этой части главы мы реализуем визуализацию сплайна в оконном приложении. Элементы отвечающие за построение сплайна можно будет перемещать с помощью мыши. Щелчок мыши также будет создавать контрольные точки для визуализации сплайна.

Геометрические преобразования – это такие преобразования графических объектов, при которых изменяется направление, масштаб и положение координатной системы, используемой для определения местонахождения точек в пространстве. В этой главе вы получите теоретические знания для реализации следующей части урока.

В этой части главы будут рассмотрены алгоритмы трансформация графических объектов (без использования стандартных функциях glTranslate*, glRotate*, glScale*).

В этом уроке вы узнаете вводную информацию о том, как происходит формирование тел вращения. Эти знания потребуются для следующей части урока, в которой мы практически реализуем тела вращения и визуализируем их с помощью OpenGL.

Один из способов формирования сложных объемных изображений на экране - применение скелетных тел вращения. В этом уроке мы реализуем построение тела вращения (3Dвизуализация), а также разными методами визуализируем созданное тело вращения (GL_POINTS, GL_LINES, GL_QUADS).

OpenGL Utility Toolkit (GLUT) – это библиотека различных утилит, предназначенная для приложений, разрабатываемых с использованием OpenGL API. В этой части урока вы подробно узнаете в о библиотеке, ее особенностях и возможностях, а также подготовите заготовку оконного приложения, которое мы будем реализовывать в следующем уроке.

OpenGL Utility Toolkit (GLUT) – это библиотека различных утилит, предназначенная для приложений, разрабатываемых с использованием OpenGL API. В этом уроке мы напишем оконное приложение, в котором будем использовать возможности библиотеки Glut для визуализации различных трехмерных примитивов в сеточном (wire) или полигональном режиме. Визуализированные объекты можно будет перемещать в пространстве с помощью элементов управления оконного приложения.

Если бы при отрисовке трехмерных сцен не использовалось текстурирование, то нам пришлось бы создавать невероятную детализацию с миллиардами полигонов. В этом уроке мы подробнее узнаем о текстурировании, а также библиотеке DevIL, которую мы используем в следующей части урока для текстурирования плоскости.

В этом уроке мы реализуем на практике текстурирование с использованием библиотеки DevIL: создадим оконное приложение, которое будет иметь меню выбора графического файла. При выборе графического файла он будет загружен в приложение и использован в качестве текстуры вращающейся плоскости.

В этом уроке мы разработаем приложение, которое будет загружать трехмерные объекты из формата ASE и визуализировать их. В первой части главы мы изучим базовые теоретические сведения, а также рассмотрим метод экспорта трехмерной модели в формат ASE из пакета трехмерного моделирования 3D Studio Max.

В этой части урока мы рассмотрим метод формирования трехмерного объекта: организацию хранения массивов вершин, отдельных элементов 3D модели. Также мы заложим основную часть нашего приложения, которую доработаем в 3-ей части урока.

В этой заключительной главе мы доработаем приложение, которое будет отвечать за визуализацию трехмерного объекта из формата ASE. Приложение будет поддерживать текстурирование загруженного объекта с учетом текстурных координат. В конце урока вы можете увидеть пример экспортированных объектов из 3D Max и их визуализацию в приложении.

Система частиц состоит из некоторого числа частиц. Каждая из частиц описывается рядом различных параметров, таких как цвет, скорость, положение и ориентация в пространстве и т.д. В первой части этого урока вы получите небольшие теоретические знания, а также можете на приложенном видео увидеть, как будет работать наше приложение.

В этой части урока мы рассмотрим реализацию первых классов, которые потребуются для работы нашего приложения. После этого, в третьей части урока, мы завершим приложение, которое будет имитировать взрыв на трехмерной сцене.

В этой завершающей части урока мы доработаем приложение, которое будет имитировать взрыв с использованием системы частиц на трехмерной сцене. В приложении будут реализованы 3 камеры для наблюдения за взрывом и элементы управления на форме для переключения этих камер.